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中国..开发DNA计算机中的可重写随机存取存储器

星期四 12 十二月 2024 - 15:23
中国..开发DNA计算机中的可重写随机存取存储器

中国化学家开发出了一系列单独的DNA链,可以用作DNA计算机中的可重写随机存取存储器。

这些计算机使用核苷酸串进行计算。该设备的描述以及首次实验的结果发表在科学杂志 ACS Central Science 上。

中国上海交通大学助理教授王飞表示:“这项创新为创建复杂、高速 DNA 计算机铺平了道路。基于 DNA 分子的‘液体电子计算机’概念具有许多独特的应用。场景,并且它具有潜力。”“系统的广泛开发将允许存储和处理大量数字数据。”

王飞和他的同事开发的存储设备基于所谓的“DNA折纸”。这就是化学家和物理学家所说的一组技术,使得利用单链DNA组装各种复杂的三维结构成为可能,这些结构能够运动,与环境生物体相互作用,解决各种实际问题。

“DNA折纸”的主要应用之一是计算设备的开发,其中半导体晶体管不扮演逻辑元件的角色,而是基于复杂交织的DNA分子的对应物发挥作用。此类系统允许以复杂的方式“编程”活细胞和纳米机器人的行为,但它们的使用仍然受到限制,因为这些计算设备没有 RAM。

为了解决这个问题,科学家们创造了一种可重写的DNA存储器,这是一个由短串核苷酸组成的阵列,附着在由有机分子和玻璃形成的特殊基板上,每个存储器的设计都使得DNA计算机的计算单元漂浮在水中。可以与此字符串通信,读取它们并将其状态从 0 更改为 1,反之亦然。

中国化学家的实验表明,使用该系统可以以几乎完全自动的方式进行多阶段计算并记录其中间结果,然后用于DNA计算机的后续操作。

科学家们得出的结论是,这极大地加速了这些计算设备的运行,也使它们适合用作超密集存储系统并处理非常大量的数据。


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